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Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (1)

Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (1). Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichungen: H 2 SO 4 + 2 NaOH NH 4 OH + H 2 SO 4 2 NH 4 OH + H 3 PO 4 NaOH + H 3 PO 4 NH 4 OH + H 3 PO 4 Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 SiO 2 + 2 H 2 F 2 FeS + H 2 SO 4 MnCl 2 + H 2 S CaCO 3 + H 2 SO 4

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Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (1)

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Presentation Transcript

  1. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (1) • Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichungen: • H2SO4 + 2 NaOH • NH4OH + H2SO4 • 2 NH4OH + H3PO4 • NaOH + H3PO4 • NH4OH + H3PO4 • Na2CO3 +H2SO4 • SiO2 + 2 H2F2 • FeS + H2SO4 • MnCl2 + H2S • CaCO3 + H2SO4 • AgCl + HCl • CuCl2 + 4 NH4OH Grasserbauer AC 1 WS 2008

  2. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (2) • Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichungen: • Zn2+ + 4 NH4OH • CuCl2 + Fe • NaCIO3 + NaI+ HCl • FeCl3 + Na2S • Mn2+ + Br2 + OH- • KJ + H2SO4 • Cr3+ + H2O2 • K3AsO3 + H2O2 • HgCl2 + SnCl2 • Cu + HNO3 • Cr3+ + Cl2 • ............................... Grasserbauer AC 1 WS 2008

  3. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (3) • Welche Stoffmenge einer bestimmten Säure/Base benötigt man um eine Säure/Base bestimmter Menge und Konzentration herzustellen: • 20 ml 2 M H2SO4................mL konzentrierte H2SO4 (Gehalt = 96 Gew.%) • 50 ml 4 M NaOH................mg festes NaOH • 25 mL 2 M NH4OH.............mg NH3 • 20 ml 1 M H3PO4...............mg P2O5 • 50 ml 1 M H2SO4...............ml 4 N H2SO4 • 20 ml 2 M H2F2...................ml 40%ige H2F2 • 100 ml 2 M H2S..................ml 10%ige H2S-Lösung in Aceton • 40 ml 4 M HNO3.................ml 25 % HNO3 • ................................ Grasserbauer AC 1 WS 2008

  4. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (4) • Wieviele ml einer bestimmten Säure/Base benötigt man um eine bestimmte Menge Säure/Base gegebener Konzentration vollständig in das Salz umzuwandeln: • 20 ml 2 M H2SO4...............mL 1 N NaOH • 25 ml 1 M H2SO4...............mL 4 N NaOH • 50 ml 4 M NaOH................ml konzentrierte H2SO4 (Gehalt = 96 Gew.%) • 25 mL 2 M NH4OH.............mL 25 %ige HCl • 20 mL 4 M NH4OH.............mL 20 %ige CH3COOH • 40 ml 4 M HNO3.................ml 1 % KOH • 20 ml 1 M H3PO4...............mL 2 N NH4OH • 50 ml 2 M H2SO4...............ml 4 N NH4OH • 20 ml 2 M H2F2...................ml 2 N NH4OH • 100 ml 2 M H2S..................ml 1%ige NaOH • ................................ Grasserbauer AC 1 WS 2008

  5. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (5) • Sind die folgenden Säuren/Basen starke oder schwache Säuren/Basen: • H2SO4 • H3PO4 • HCl • HNO3 • H2F2 • H2S • CH3COOH • H2CO3 • NaOH • KOH • NH4OH • ................................. Grasserbauer AC 1 WS 2008

  6. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (6) • Bestimmen Sie aus den jeweiligen Protonenbilanzgleichungen die pH-Werte folgender wässriger Lösungen: • 0,6 M H3PO4 (pKS1 = 2,0 ; pKS2 = 7,0 ; pKS3 = 13,0) • 0,25 M HCl • 0,02 M HNO3 • 0,0001 M HNO3 • 0,2 M H2SO4 • 0,2 M H3PO4 • 4 M H2S (pKS1 = 7 ; pKS2 = 14) • 4 M CH3COOH (pKS = 4,75) • 0,1 M H2CO3 (pKS1 = 6,4 ; pKS2 = 10,3) • 1 M H2F2 (pKS = 3,2) • 0,1 M KOH • 0,0002 M NaOH • 4 M NH4OH (pKB = 4,75) • ................................ Vereinfachungen: Vernachlässigung der Eigendissoziation von Wasser und der Veränderung der Ausgangskonzentrationen durch die Reaktionen. Grasserbauer AC 1 WS 2008

  7. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (7) • Bestimmen Sie aus den jeweiligen Protonenbilanzgleichungen die pH-Werte folgender wässriger Lösungen: • 0,1 M H2SO4 (pKS1 = - 3,0 ; pKS2 = 1,9) • 0,1 M H2SO4 (pKS1 = - 3,0 ; pKS2 = 1,9) • 0,6 M KH2PO4 (pKS1 = 2,0 ; pKS2 = 7,0 ; pKS3 = 13,0) • 0,25 M NaCl • 0,02 M KNO3 • 0,01 M NH4NO3 • 0,2 M (NH4)2SO4 • 0,2 M NH4H2PO4 • 4 M Na2S (pKS1 = 7 ; pKS2 = 14) • 0,1 M CH3COONa (pKS = 4,75) • 0,1 M KHCO3 (pKS1 = 6,4 ; pKS2 = 10,3) • 1 M Na2F2 (pKS = 3,2) • 0,1 M K2S • 4 M NH4Cl (pKB = 4,75) • ................................ Vereinfachungen: Vernachlässigung der Eigendissoziation von Wasser und der Veränderung der Ausgangskonzentrationen durch die Reaktionen. Grasserbauer AC 1 WS 2008

  8. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (8)KombinierteFragen • Neutralisation und Pufferung: • Wieviel Gramm NaOH (M=40 g/mol) sind notwendig um 250 ml 0,25 N HCl zu neutralisieren? • Wieviel Gramm Natriumacetat muss man 500 ml einer 0,2 N Essigsäure (pKs = 4,75) zugeben, um einen Puffer mit pH = 4,4 herzustellen? • Berechnen Sie aus den Dissoziationsgleichgewichtendie pH-Werte folgender wässriger Lösungen: • NH4OH c = 0,25 mol/l • NH4Cl c = 0,25 mol/l NH4OH: pKS = 9,25 • HAc c = 0,25 mol/l • NaAc c = 0,25 mol/l HAc: pKS = 4,75 • Vereinfachungen: Vernachlässigung der Eigendissoziation von Wasser und der Veränderung der Ausgangskonzentrationen durch die Reaktionen. Grasserbauer AC 1 WS 2008

  9. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (9) • Erklären Sie den Pufferungseffekt an Hand der Henderson-Hasselbalch-Gleichung und zeichnen Sie eine typische Pufferungskurve für die Kombinationen schwache Base/Salz einer schwachen Base und starken Säure bzw. schwache Säure/Salz einer schwachen Säure und starken Base. • Berechnen Sie die pH-Werte folgender Pufferlösungen hergestellt durch Auflösen der angegebenen Stoffmengen in 1 l Wasser: • 10 g NH4OH + 5 g NH4Cl (pKB = 4,75) • 10 g KH2PO4 + 5 g K2HPO4 (pKS1 = 2,0 ; pKS2 = 7,0 ; pKS3 = 13,0) • 2 g NH4OH + 2 g NH4NO3 (pKB = 4,75) • 5 g CH3COOH + 10 g CH3COONa (pKS = 4,75) • ................................ • ................................. • ................................. Grasserbauer AC 1 WS 2008

  10. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (10) • Berechnen Sie die Änderung der pH-Werte einer Pufferlösung mit 0,1 mol/l CH3COOH und 0,1 mol/l CH3COONa bei Zugabe von folgenden Säure/Basemengen zu 1 l dieser Lösung und vergleichen Sie mit dem pH-Wert, welchen man bei Zugabe dieser Stoffmengen zu 1 l Wasser (ohne Puffer) erhält: • 0,2 mol NH4OH • 0,2 mol HNO3 • 1 molHNO3 • 0,5 mol NaOH • 0,5 mol HCl • ........................... • Berechnen Sie die Änderung der pH-Werte einer Pufferlösung mit 0,2 mol/l NH4OH und 0,2 mol/l CH3COONH4 bei Zugabe von folgenden Säure/Basemengen zu 1 l dieser Lösung und vergleichen Sie mit dem pH-Wert, welchen man bei Zugabe dieser Stoffmengen zu 1 l Wasser (ohne Puffer) erhält: • 0,2 mol NH4OH • 0,2 mol HNO3 • 1 molHNO3 • 0,5 mol NaOH • 0,5 mol HCl • ........................... Grasserbauer AC 1 WS 2008

  11. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (11) • Berechnen Sie die Menge der bei den folgenden Umsetzungen freigesetzten Gase: • 10 mg CaCO3.........mg CO2...............ml CO2 (p = 101 kPa, T = 273 K) • 10 mg FeS..............mg H2S...............ml H2S (p = 101 kPa, T = 273 K) • 200 mg SiO2...........mg Si2F2.............ml Si2F2 (p = 101 kPa, T = 273 K) • 50 mg NH4Cl...........mg NH3..............ml NH3 (p = 101 kPa, T = 273 K) • 25 mg (NH4)2S.........mg H2S.............ml H2S (p = 101 kPa, T = 273 K) • 25 mg (NH4)2S.........mg NH3.............ml NH3 (p = 101 kPa, T = 273 K) • .......................................... • Leiten Sie das Löslichkeitsprodukt aus dem Massenwirkungsgesetz ab. Grasserbauer AC 1 WS 2008

  12. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (12) • Berechnen Sie die Löslichkeit folgender Verbindungen in gesättigter Lösung (mit Gleichungen): • AgJ (pKLp = 16) • AgCN (pKLp = 11,4) • Hg2Cl2 (pKLp = 17,5) • PbCl2 (pKLp = 3,7) • Ag2CrO4 (pKLp = 11,72) • Ag3PO4 (pKLp = 21,0) • BaCrO4 (pKLp = 13,75) • PbSO4 (pKLp = 7,7) • Al(OH)3 (pKLp = 18,85) • PbJ2 (pKLp = 18,85) • NiS (pKLp = 21) • CaC2O4 (pKLp = 8,1) • ............................... • Mg(OH)2 (pKLp = 10,92) • CdS (pKLp = 26,1) • PbS (pKLp = 27,4) • Ag2S (pKLp = 48,8) • HgS (pKLp = 50) • Bi2S3 (pKLp = 99) • CuS (pKLp = 40) • Hg2J2 (pKLp = 17,5) • Cr(OH)3 (pKLp = 30) • Ag3AsO4 (pKLp = 22) • Sn(OH)4 (pKLp = 56) • Ag2SO4 (pKLp = 3,6) • ............................ Grasserbauer AC 1 WS 2008

  13. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (13) • Berechnen Sie die Löslichkeit dieser Verbindungen in folgenden Lösungen (mit Gleichungen): • AgJ (pKLp = 16) in 0,2 M NaJ • AgCN (pKLp = 11,4) in 0,02 M HCN • Hg2Cl2 (pKLp = 17,5) in 0,2 M HCl • PbCl2 (pKLp = 3,7) in 0,5 M (CH3COO) Pb • Ag2CrO4 (pKLp = 11,72) in 1 M K2CrO4 • Ag2CrO4 (pKLp = 11,72) in 1 M AgNO3 • Ag3PO4 (pKLp = 21,0) in 0,2 M H3PO4 • PbSO4 (pKLp = 7,7) in 0,2 M H2SO4 • Al(OH)3 (pKLp = 18,85) in 4 M NH4OH • Al(OH)3 (pKLp = 18,85) in 4 M NaOH • AgJ (pKLp = 16) in gesättigter PbJ2-Lösung (pKLp = 18,85) • AgJ (pKLp = 16) in gesättigter AgCl-Lösung (pKLp = 10) • Ag2SO4 (pKLp = 3,6) in 1 M H2SO4 • CaC2O4 (pKLp = 8,1) in 1 M H2C2O4 • ............................... Grasserbauer AC 1 WS 2008

  14. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (14) • Berechnen Sie die Löslichkeit dieser Verbindungen in folgenden Lösungen (mit Gleichungen): • Mg(OH)2 (pKLp = 10,92) in 0,1 M NaOH • NiS (pKLp = 21) in 0,1 M H2S • CdS (pKLp = 26,1) in 0,1 M H2S • Bi2S3 (pKLp = 99) in 0,1 M H2S • CuS (pKLp = 40) in 0,1 M H2S • ZnS (pKLp = 24) in 0,1 M H2S • FeS (pKLp = 18) in 0,1 M H2S • HgS (pKLp = 50) in 0,1 M H2S • PbS (pKLp = 28) in 0,1 M H2S • Ag2S (pKLp = 48,8) in 0,1 M H2S • Hg2J2 (pKLp = 17,5) in 0,01 M KJ • Cr(OH)3 (pKLp = 30) in 4 M NH4OH • Ag3AsO4 (pKLp = 22) in 0,1 M K3AsO4 • Sn(OH)4 (pKLp = 56) in 0,5 M NH4OH • Sn(OH)4 (pKLp = 56) in 0,5 M NaOH • ............................ Grasserbauer AC 1 WS 2008

  15. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (15) • Berechnen Sie die für die vollständige Fällung als Halogenide notwendige Menge von 4 N HCl/NaBr/NaJ/NaCN (in ml) für folgende Lösungen (mit Gleichungen): • 0,01 M AgNO3.....................AgJ (pKLp = 16) • 0,5 M AgCH3COO...............AgCN (pKLp = 11,4) • 0,5 M Hg2(CH3COO)2..........Hg2Cl2 (pKLp = 17,5) • 0,2 M Pb(CH3COO)2.......... PbCl2 (pKLp = 3,7) • 0,1 M Hg2(CH3COO)2 .........Hg2J2 (pKLp = 17,5) • 0,05 M AgCH3COO .............AgJ (pKLp = 16) • 0,02 M AgNO3......................AgBr (pKLp = 12,4) • 0,02 M Pb(CH3COO)2 ..........PbJ2 (pKLp = 8) • ................................................. Grasserbauer AC 1 WS 2008

  16. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (16) • Berechnen Sie die für die vollständige Fällung als Sulfide notwendige Menge von 0,1 M H2S (in ml) für folgende Lösungen (mit Gleichungen): • 0,1 M Ni(NO3)2.........................NiS (pKLp = 21) • 0,5 M Cd(CH3COO)2...............CdS (pKLp = 26,1) • 0,5 M Cd(NO3)2.......................CdS (pKLp = 26,1) • 0,2 M Bi2(CH3COO)3 .............. Bi2S3 (pKLp = 99) • 0,2 M CuCl2............................ CuS (pKLp = 40) • 1 M Zn(NO3)2 ..........................ZnS (pKLp = 24) • 0,2 M Fe(CH3COO)2 ..............FeS (pKLp = 18) • 0,2 M Hg(CH3COO)2 ...............HgS (pKLp = 50) • 0,2 M Pb(CH3COO)2 ...............PbS (pKLp = 28) • 0,01 M AgNO3 .........................Ag2S (pKLp = 48,8) Grasserbauer AC 1 WS 2008

  17. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (17) • Berechnen Sie die für die vollständige Fällung als Hydroxide notwendige Menge von 4 N NH40H (in ml) für 10 ml folgender Lösungen (mit Gleichungen): • 0,1 M MgCl2........... .............Mg(OH)2 (pKLp = 10,92) • 0,01 M MgCl2........... ...........Mg(OH)2 (pKLp = 10,92) • 0,2 M CrCl3..........................Cr(OH)3 (pKLp = 30) • 0,02 M CrCl3........................Cr(OH)3 (pKLp = 30) • 0,01 M Sn(CH3COO)4.........Sn(OH)4 (pKLp = 56) • 0,001 M Sn(CH3COO)4.......Sn(OH)4 (pKLp = 56) • 0,2 M Fe(NO3)3....................Fe(OH)3 (pKLp = 37) • 0,02 M Fe(NO3)3..................Fe(OH)3 (pKLp = 37) • 0,002 M Fe(NO3)3................Fe(OH)3 (pKLp = 37) • .................................................. Grasserbauer AC 1 WS 2008

  18. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (18)KombinierteFragen • Fällung von Cadmium mit Schwefelwasserstoff: • a) Berechnen Sie die Löslichkeit (in mol/l und g/l) von Cadmiumsulfid in Wasser. • b) Kann eine Fällung von CdS aus einer Cd2+ -Lösung, c = 0,01 mol/l maskiert mit einer CN- -Lösung, c = 0,1 mol/l verhindert werden, wenn die cS2- = 0,05 mol/l beträgt?(pKD = 16,9, pKLP(CdS) = 28,4) • In einem Messkolben befinden sich 1000 ml Wasser und 5 g Ag3PO4. • Berechnen Sie die Löslichkeit von Ag3PO4 in Wasser. • Welche Ag+-Konzentration stellt sich bei Zugabe von 1000 ml 0,2 M Phosphorsäure ein? • Welche Ag+-Konzentration stellt sich bei Zugabe von 20 g Na2S zur ursprünglichen Lösung ein?  • pKL(Ag3PO4) = 17,7; pKL(Ag2S) = 48,8 ; MAg = 108 g/mol; MP=31 g/mol; MO=16 g/mol; MNa = 23 g/mol; MS = 32 g/mol Grasserbauer AC 1 WS 2008

  19. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (19)KombinierteFragen • Berechnen Sie die Löslichkeit von Bariumfluorid (BaF2) in Wasser (in mol/l). • Wie groß sind die Konzentrationen von Barium und Fluorid in der gesättigten Lösung (in g/L). • Wie groß ist die Konzentrationen von Barium in 0,01 normaler Flusssäurelösung, wenn ein Bodensatz an Bariumfluorid vorhanden ist (mol/L). • KL(BaF2) = 1,84.10-7; Atomgewichte: Ba = 137,33, F = 19,00 • Löslichkeitsprodukt: • Berechnen Sie die Löslichkeit von CaSO4 in Wasser. • Berechnen Sie die Löslichkeit von CaSO4 in 0,2 M Schwefelsäure. • Wir geben 200 mmol festes Calciumsulfat in 1000 ml Wasser und setzen dann 250 mmol festes BaCl2 zu. Wie groß ist die Gleichgewichtskonzentration von Barium in der Lösung ? • pKLp(CaSO4) = 4,21; pKLp(BaSO4) = 10,00 Grasserbauer AC 1 WS 2008

  20. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (20)KombinierteFragen • Löslichkeitprodukt: • In einem Meßkolben befinden sich 1000 ml Wasser und 0,5 g Cu(OH)2. • 1.1 Berechnen Sie die Löslichkeit von Cu(OH)2 in Wasser. • 1.2 Wie verändert sich die Löslichkeit bei Zugabe von soviel NaOH, daß der pH-Wert 13 beträgt? • 1.3 Wir geben 1 g Cu(OH)2 in 1000 ml Wasser und setzen dann 8 g Na2S zu. Wie groß ist die verbleibende Kupferionen-konzentration in der Lösung? • pKL(Cu(OH)2) = 12,5; KL(CuS) = 8*10-45 mol²/l²MCu = 63,5 g/mol; MS = 32 g/mol; MH = 1 g/mol; MO = 16 g/mol; MNa = 23 g/mol Grasserbauer AC 1 WS 2008

  21. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (21)KombinierteFragen • Löslichkeitsprodukt: • 1.1 Berechnen Sie die Löslichkeit (in mol/l) von Zinksulfid in Wasser. • 1.2 Berechnen Sie die Löslichkeit (in mol/l) von Zinksulfid in 0,2 m H2S.  • 1.3 Wir geben in 1 l Wasser 20 g ZnS und fügen dann 40 g Cd(Ac)2 zu. Wie groß ist die Gleichgewichtskonzentration von Cadmium in diesem Fall ? • KLP(ZnS) = 2,5.10-22, KLP(CdS) = 1,0.10-28 • Atom/Molekulargewichte: Zn = 65,4, S = 32,0, Cd = 112,4 , Ac (CH3COO-) = 59,0 Grasserbauer AC 1 WS 2008

  22. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (22) • Führen Sie 3 in der Analytischen Chemie wichtige Komplexe mit Gleichgewichtsreaktion und Komplexbildungskonstante an. • Berechnen Sie die Menge der komplexierten Substanz für folgende Reaktionen: • AgCl komplexiert mit 4 ml 4N NH4OH.. ....mg AgCl(pKLp = 10, pKDiss = 8) • Cu(OH)2 komplexiert mit 2 ml 4N NH4OH.. ....mg Cu(OH)2(pKLp = 19, pKDiss = 13,3) • Al(OH)3 komplexiert mit 2 ml 4N NaOH.. ....mg Al(OH)3 (pKLp = 32, pKDiss = 30) • Welche Stoffmengen AgCl/AgBr/AgI lösen sich in eine Ammoniaklösung der Konzentration von 0,5 mol/l (pKLp = 10/12,4/16; pKDiss = 8) ? • Einem Liter einer Lösung bestehend aus 0,01 mol/l AgNO3 und 0,5 mol/l NH4OH wird NaCl bis zu einer Chloridionenkonzentration von 0,01 mol/l zugesetzt. Fällt Silberchlorid aus ? Reaktionsgleichungen. (pKLp = 10, pKDiss = 8) Grasserbauer AC 1 WS 2008

  23. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (23) • Was sind Redoxreaktionen? • Erklären Sie die elektrochemische Spannungsreihe und die Normalpotentiale. • Welche Reaktion läuft bei den folgenden Redoxpaaren ab: • Mg2+/Mg//2H+/H2 • Na+/Na//2H+/H2 • Fe2+/Fe//2H+/H2 • Ni2+/Ni// Cu2+/Cu • Pb2+/Pb// Ag+/Ag • Pb2+/Pb// Br2/2Br- • Cu2+/Cu// Br2/2Br- • Fe3+/Fe// Br2/2Br- • F2/2F-// Br2/2Br- • Ag+/Ag// Br2/2Br- • Ag+/Ag// Cl2/2Cl- Grasserbauer AC 1 WS 2008

  24. Kap. 2: Exemplarische Prüfungsfragen (24) • Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichungen: • Al + HCl • Fe3+ + S2- • OH- + Br2 • J- + H2SO4 • NO2- + Co2+ • Al + NO3- • Au + Cl2 • Zn + H+ • Cr2O72- + Cl- • Cr3+ + H2O2 • PbO2 + Br- • J2 + Cl O3- • ............................ Grasserbauer AC 1 WS 2008

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